Como o sol aquece a terra. Família solar Por que o sol aquece
O sol é a principal fonte de vida no planeta Terra. É a estrela mais próxima de nós. Outras estão tão distantes que sua luz só nos atinge a milhões de anos-luz de distância. E se o Sol parar de irradiar sua energia, toda a vida no Planeta certamente morrerá.
Certamente cada um de nós pelo menos uma vez fez a pergunta: "Por que, de fato, no verão tomamos banho de sol com a luz do sol e no inverno a mesma luz nem consegue derreter um pouco o gelo?" Então, vamos descobrir.
Como o sol funciona
Estudar o Sol é uma tarefa muito difícil. É impossível enviar aeronaves para ele, pois elas simplesmente queimarão. Mas a ciência moderna tem muitas outras maneiras de estudar um objeto que está longe, mas irradia uma energia colossal ao mesmo tempo. A distância do Sol à Terra é de 150 milhões de km. É essa distância que permite que a vida em nosso planeta exista confortavelmente.
Em diâmetro, o núcleo do Sol atinge 175 mil quilômetros. A temperatura dentro da estrela é de 14 milhões de graus Kelvin, e suas causas são reações termonucleares. Podemos dizer que se trata de uma espécie de fornalha nuclear. Todo o calor é gerado no núcleo da estrela, que passa por várias camadas:
- a fotosfera é a primeira camada acima do núcleo, mas a energia das camadas mais profundas não chega até aqui;
- as espículas são ejeções regulares da próxima camada do Sol;
- A coroa é a camada mais externa de uma estrela.
A luz visível e a energia solar são os raios infravermelhos e ultravioleta, assim como as ondas eletromagnéticas, a radiação e os raios-x.
Importante! Todas essas ondas atingem a Terra e outros planetas do sistema solar e de certa forma os afetam, especialmente aqueles onde existe uma atmosfera.
Influência dos raios
Todos os seres vivos são afetados principalmente pelos raios UV. É a partir de sua intensidade que a camada de ozônio protege nosso planeta. O efeito dos raios ultravioleta nos organismos vivos se manifesta no seguinte:
- contribuem para os processos metabólicos do corpo humano;
- graças a essa radiação, a vitamina D é produzida no corpo e, sem ela, uma vida humana normal é impossível;
- aumento do fluxo sanguíneo;
- tan aparece.
Os raios UV também têm um efeito positivo na atmosfera. Eles o purificam e o tornam mais favorável à vida. Os raios infravermelhos também têm um efeito térmico. Graças a eles, a superfície da Terra é quente. Mas embora esses raios afetem a atmosfera, há momentos em que sua influência se torna mínima.
No inverno, o sol aquece menos
No inverno, o Sol não esquenta tanto, mas esse fenômeno pode ser explicado do ponto de vista científico. Há uma diminuição no fluxo de calor solar para a Terra pelas seguintes razões:
- o sol está muito baixo acima do horizonte, então os raios percorrem um caminho mais longo pela atmosfera;
- de manhã e à noite, pelo mesmo motivo, não faz tanto calor, mas à noite esfria;
- o vento frio encurta o período de calor que o sol pode nos dar;
- No inverno, os dias são mais curtos e as noites mais longas, o que significa que o período em que os raios infravermelhos podem afetar a atmosfera é bastante reduzido.
Como podemos ver, embora o sol brilhe no inverno, não é necessário esperar um bronzeado dele.
Tanto a convecção quanto a condução de calor atuam através das partículas da matéria. As vastas extensões de espaço que separam a Terra e o Sol quase não contêm moléculas, mas todos sabem que o Sol aquece. Essa transferência de calor é chamada de radiação.Graças à radiação, o calor de um incêndio pode ser sentido, mesmo estando bem longe dele. Mas imediatamente fica frio se alguém fecha a chama de nós. Isso significa que o ar estava e permaneceu frio e o calor veio diretamente do fogo.
Acredita-se que o calor nesses casos seja transferido por meio de ondas térmicas especiais emitidas por uma fonte de radiação, como o Sol ou um incêndio.
A radiação está em todos os corpos cuja temperatura está acima do zero absoluto. Essas ondas são especialmente bem captadas por corpos escuros. Podemos ver apenas uma parte dessas ondas, apenas aquelas emitidas por corpos muito quentes, como o Sol, a espiral de uma lâmpada, brasas incandescentes.
Diferentes superfícies podem refletir ou absorver essas ondas. Se o corpo absorve as ondas de calor, ele se aquece da mesma forma que uma jaqueta preta se aquece em um dia ensolarado. Se você usar um terno prateado no mesmo dia, ficará mais frio nele, porque a superfície prateada reflete muitas ondas de calor. Todos os corpos refletem e absorvem ondas de calor.
Nem todas as substâncias são transparentes às ondas térmicas. A água, por exemplo, não transmite radiação térmica, mas transmite bem a luz, e a solução de iodo faz o contrário. Em uma estufa, o vidro age como um retentor de calor, deixando a luz do sol entrar, mas mantendo o calor do lado de fora.
A quantidade de calor que recebemos através da radiação depende da distância. A Terra recebe muito mais calor solar do que, por exemplo, Plutão, o planeta mais distante do sistema solar. Até Marte, o próximo planeta do Sol depois da Terra, recebe 2 vezes menos calor que a Terra.
Muitas pessoas estão confusas sobre o que está acontecendo no espaço. Para ser justo, muitos de nós não estiveram no espaço (para dizer o mínimo), e o espaço para muitos de nós evoluiu com nove planetas no sistema solar e o cabelo de Sandra Bullock (Gravity) que não flutua em gravidade zero. Haverá pelo menos uma pergunta sobre o espaço que qualquer pessoa responderá incorretamente. Vamos quebrar dez mitos espaciais comuns.
Talvez um dos mitos mais antigos e comuns sobre o espaço seja este: no vácuo do espaço, qualquer pessoa explodirá sem um traje espacial especial. A lógica é que, como não há pressão ali, iríamos inchar e estourar, como um balão inflado demais. Pode surpreendê-lo, mas as pessoas são muito mais duráveis do que os balões. Não explodimos quando nos injetam, também não explodiremos no espaço - nossos corpos são muito duros para o vácuo. Vamos nos empolgar um pouco, isso é fato. Mas nossos ossos, pele e outros órgãos são resistentes o suficiente para sobreviver a isso, a menos que alguém os separe ativamente. De fato, algumas pessoas já experimentaram condições de pressão extremamente baixa enquanto trabalhavam em missões espaciais. Em 1966, um homem estava testando um traje espacial e de repente foi descomprimido a 36.500 metros. Ele perdeu a consciência, mas não explodiu. Até sobreviveu e se recuperou totalmente.
as pessoas congelam
Essa falácia é frequentemente usada. Quantos de vocês não viram como alguém está ao mar em uma nave espacial sem um traje? Ele congela rapidamente e, se não for trazido de volta, se transforma em um pingente de gelo e flutua para longe. Na realidade, acontece exatamente o contrário. Você não vai congelar se entrar no espaço, pelo contrário, vai superaquecer. A água acima da fonte de calor aquecerá, subirá, esfriará e novamente em uma nova. Mas não há nada no espaço que possa suportar o calor da água, o que significa que o resfriamento até o ponto de congelamento é impossível. Seu corpo funcionará produzindo calor. É verdade que, quando você ficar insuportavelmente quente, já estará morto.
O sangue está fervendo
Esse mito não tem nada a ver com o fato de que seu corpo superaquecerá se você se encontrar no vácuo. Em vez disso, está diretamente relacionado ao fato de que qualquer líquido tem uma relação direta com a pressão do ambiente. Quanto maior a pressão, maior o ponto de ebulição e vice-versa. Porque é mais fácil para os líquidos mudarem para a forma gasosa. Pessoas com lógica podem adivinhar que no espaço, onde não há pressão alguma, o líquido vai ferver e o sangue também é líquido. A linha Armstrong funciona onde a pressão atmosférica é tão baixa que um líquido ferveria à temperatura ambiente. O problema é que, se o líquido ferver no espaço, o sangue não. Outros líquidos vão ferver, como saliva na boca. O homem que descomprimiu a 36.500 metros disse que a saliva "cozinhou" sua língua. Ferver isso será mais como secar com um secador de cabelo. No entanto, o sangue, ao contrário da saliva, está em um sistema fechado e suas veias o manterão sob pressão em estado líquido. Mesmo que você esteja em um vácuo completo, o fato de o sangue estar fechado no sistema faz com que ele não se transforme em gás e escape sozinho.
O sol é onde o estudo do espaço começa. Esta é uma grande bola de fogo, em torno da qual giram todos os planetas, que está longe o suficiente, mas nos aquece e não queima. Considerando que não poderíamos existir sem luz solar e calor, o grande equívoco sobre o Sol pode ser considerado surpreendente: que ele queima. Se você já se incendiou, parabéns, você foi atingido por mais fogo do que o sol jamais poderia lhe dar. Na realidade, o Sol é uma grande bola de gás que emite luz e energia térmica no processo de fusão nuclear, quando dois átomos de hidrogênio formam um átomo de hélio. O sol dá luz e calor, mas não dá fogo comum. É apenas uma luz grande e quente.
Os buracos negros são funis
Há outro equívoco comum que pode ser atribuído à representação de buracos negros em filmes e desenhos animados. Claro, eles são inerentemente “invisíveis”, mas para um público como você e eu, eles são retratados como redemoinhos sinistros do destino. Eles são representados como funis bidimensionais com uma saída apenas de um lado. Na realidade, um buraco negro é uma esfera. Não tem um lado que o sugue, é como um planeta com gravidade gigante. Se você chegar muito perto de qualquer um dos lados, é quando você é engolido.
Reentrada na atmosfera
Todos nós já vimos como as espaçonaves reentram na atmosfera da Terra (a chamada reentrada). Este é um teste sério para um navio; via de regra, sua superfície é muito quente. Muitos de nós pensamos que é por causa do atrito entre a nave e a atmosfera, e essa explicação faz sentido: é como se a nave estivesse cercada por nada e de repente começasse a se esfregar na atmosfera a uma velocidade tremenda. Claro, tudo estará quente. Bem, a verdade é que menos de um por cento do calor é removido do atrito durante a reentrada. A principal razão para o aquecimento é a compressão ou compressão. À medida que a nave volta para a Terra, o ar que ela atravessa se comprime e envolve a nave. Isso é chamado de choque de arco. O ar que colide com a proa do navio o empurra. A velocidade do que está acontecendo faz com que o ar aqueça sem ter tempo de descomprimir ou esfriar. Embora parte do calor seja absorvido pelo escudo térmico, é o ar ao redor da nave que cria as belas imagens de reentrada.
caudas de cometa
Imagine por um segundo um cometa. Provavelmente, você imaginará um pedaço de gelo correndo pelo espaço sideral com uma cauda de luz ou fogo atrás. Pode ser uma surpresa para você que a direção da cauda de um cometa não tenha nada a ver com a direção em que o cometa está se movendo. O fato é que a cauda de um cometa não é resultado do atrito ou destruição do corpo. O vento solar aquece o cometa e faz com que o gelo derreta, de modo que as partículas de gelo e areia voam na direção oposta ao vento. Portanto, a cauda do cometa não necessariamente seguirá atrás dele em uma pluma, mas sempre será direcionada para longe do sol.
Após o rebaixamento de Plutão, Mercúrio tornou-se o menor planeta. É também o planeta mais próximo do Sol, por isso seria natural assumir que este é o planeta mais quente do nosso sistema. Resumindo, Mercúrio é um planeta muito frio. Primeiro, no ponto mais quente de Mercúrio, a temperatura é de 427 graus Celsius. Mesmo que tal temperatura permanecesse em todo o planeta, Mercúrio ainda seria mais frio que Vênus (460 graus). A razão pela qual Vênus, que está quase 50 milhões de quilômetros mais distante do Sol do que Mercúrio, é mais quente é devido à sua atmosfera de dióxido de carbono. Mercúrio não tem do que se gabar.
Outra razão tem a ver com sua órbita e rotação. Mercúrio faz uma revolução completa em torno do Sol em 88 dias terrestres e uma revolução completa em torno de seu eixo - em 58 dias terrestres. A noite no planeta dura 58 dias, o que dá tempo suficiente para que a temperatura caia para -173 graus Celsius.
Sondas
Todo mundo sabe que o rover Curiosity está atualmente fazendo um importante trabalho de pesquisa em Marte. Mas as pessoas se esqueceram de muitas das outras sondas que enviamos ao longo dos anos. O rover Opportunity pousou em Marte em 2003 com o objetivo de uma missão de 90 dias. 10 anos depois, ainda funciona. Muitas pessoas pensam que nunca enviamos sondas para outros planetas além de Marte. Sim, colocamos muitos satélites em órbita, mas pousar algo em outro planeta? Entre 1970 e 1984, a URSS pousou com sucesso oito sondas na superfície de Vênus. É verdade que todos eles queimaram, graças à atmosfera hostil do planeta. O rover mais duradouro viveu cerca de duas horas, muito mais do que o esperado.
Se formos um pouco mais longe no espaço, chegaremos a Júpiter. Para os rovers, Júpiter é um alvo ainda mais difícil do que Marte ou Vênus, pois é composto quase inteiramente de gás intransponível. Mas isso não impediu os cientistas e eles enviaram uma sonda para lá. Em 1989, a espaçonave Galileo foi estudar Júpiter e seus satélites, o que fizeram pelos próximos 14 anos. Ele também lançou uma sonda em Júpiter, que enviou informações sobre a composição do planeta. Embora haja outra nave a caminho de Júpiter, essa primeira informação é inestimável, já que naquela época a sonda Galileo era a única sonda que mergulhou na atmosfera de Júpiter.
estado de ausência de peso
Esse mito parece tão óbvio que muitas pessoas não querem se convencer. Satélites, espaçonaves, astronautas e muito mais não experimentam a ausência de gravidade. A verdadeira ausência de peso, ou microgravidade, não existe e ninguém jamais a experimentou. A maioria das pessoas tem a impressão: como é que os astronautas e as naves flutuam, porque estão longe da Terra e não sentem sua atração gravitacional. Na verdade, é a gravidade que lhes permite flutuar. Durante um sobrevôo da Terra ou de qualquer outro corpo celeste com gravidade significativa, o objeto cai. Mas como a Terra está em constante movimento, esses objetos não colidem com ela.
A gravidade da Terra está tentando puxar a nave para sua superfície, mas o movimento continua, então o objeto continua a cair. Essa queda eterna leva à ilusão de ausência de peso. Os astronautas dentro da nave também caem, mas parece que estão flutuando. O mesmo estado pode ser experimentado em um elevador ou avião em queda. E você pode experimentá-lo em um avião em queda livre a 9.000 metros.
Não poderíamos existir se o Sol de repente parasse de brilhar e aquecer. Ficaria tão frio na Terra que não apenas a água dos rios, mares e oceanos congelaria, mas também o ar que as pessoas, animais e plantas respiram. A radiação solar sustenta a vida na Terra, afeta o tempo e o clima e está envolvida na fotossíntese.
E o Sol brilha e aquece porque é muito quente: na superfície - quase 6 mil graus, e no centro - 15 milhões de graus. A essa temperatura, o ferro e outros metais não apenas derretem, mas também se transformam em gases quentes. Isso significa que o Sol é uma bola enorme e maciça composta de gás quente. Na verdade, nem mesmo partículas minúsculas podem existir no Sol - átomos, que compõem tudo o que é vivo e não vivo na natureza. Os átomos, que são muito fortes na Terra, são divididos em partículas ainda menores no Sol. A cada segundo, 4,26 milhões de toneladas de matéria solar são convertidas em energia, mas esta é uma quantidade insignificante em comparação com a massa do Sol. Mesmo a grandes distâncias, o Sol pode derreter o gelo, elevar a temperatura da água dos rios e mares, aquecer ou resfriar a Terra - ele pode fazer qualquer coisa!
O sol tem um forte campo magnético. Uma mudança no campo magnético - é chamada de atividade solar - causa diferentes efeitos: manchas solares, erupções, vento solar, emissões em forma de proeminências - fontes gigantes de gás quente que sobem e são mantidas acima da superfície do Sol por um magneto campo. As proeminências podem atingir uma altura de 600 mil quilômetros - isso é cerca de 50 vezes o diâmetro da Terra e uma largura de 20 mil quilômetros. Assim, o volume de uma proeminência média é 100 vezes o volume da Terra, mas, como é constituída por gases rarefeitos, sua massa é muito pequena.
De tempos em tempos aparecem manchas na superfície do Sol. Eles são chamados assim - "manchas solares". Eles são feitos de gás, mas não tão quentes quanto a própria estrela. A temperatura do Sol na superfície é de 6 mil graus, nas manchas -4 ou 5 mil graus. Como as manchas são mais frias, nós as vemos mais escuras. Sabe-se agora que as manchas são áreas onde os campos magnéticos mais fortes entram na atmosfera.
Como a temperatura de milhões de graus é mantida dentro do Sol o tempo todo? Esta é uma questão muito complexa e importante que muitos astrônomos e físicos ponderaram por muito tempo. Agora, quase todos eles não têm dúvidas de que as reações termonucleares estão ocorrendo na parte central do Sol, como resultado das quais o hidrogênio é convertido em hélio. Além disso, a densidade da matéria é 150 vezes maior que a densidade da água e 7 vezes maior que a densidade do metal mais pesado da Terra - o ósmio. Uma "fogueira" tão extraordinária está queimando dentro do Sol há bilhões de anos e continuará queimando pelo menos a mesma quantidade. E enquanto ele queima lá, o Sol enviará luz e calor para cada um de nós e para toda a vida na Terra.
Há calor e luz solar suficientes para todos os seres vivos da Terra, apesar de o Sol estar a quase 150.000.000 km de distância de nós, e se de repente nosso Sol se apagar, parar de brilhar e aquecer, ficará tão frio que toda a água da Terra, até o ar congelaria. Pessoas, animais, plantas morreriam. Nosso planeta se tornaria frio e morto.
A temperatura na superfície do Sol é de cerca de 6 OOPS. A uma temperatura tão alta, o ferro e outros metais não apenas derretem, mas também se transformam em gases quentes. Portanto, não há substâncias sólidas nem líquidas no Sol: há apenas gás quente. O sol é uma enorme bola quente de gás. A temperatura dentro do Sol é ainda maior do que em sua superfície. Perto do centro da bola, atinge 15 milhões de graus. Uma temperatura tão alta dentro do Sol existe há vários bilhões de anos e continuará a existir por aproximadamente o mesmo.
O que acontece dentro do sol? Por que esse fogo gigante não se apaga? Astrônomos e físicos há muito se perguntam: como uma temperatura muito alta é mantida dentro do Sol por bilhões de anos? A maioria dos cientistas acredita que dentro do Sol, o elemento químico hidrogênio é convertido em outro elemento químico, o hélio.
Partículas de hidrogênio se combinam em partículas mais pesadas, com essa combinação, a energia é liberada na forma de luz e calor, que é espalhada pelo Sol no espaço sideral e vem à Terra para dar vida a todos os seres vivos.
Questões a verificar:
1. Vento forte com neve - ....
2. Aumentar a temperatura no inverno para 0 graus ou um pouco mais por um tempo - ...
3. A água que apareceu durante o degelo e a neve derretida congela e se forma nas estradas - ...
4. Franja de neve fofa que linda tudo ao redor - ...
Verifique você mesmo:
1. Quantos meses de inverno. Liste-os.
2. Como a altura do sol no céu e a duração do dia mudam no inverno?
3. Cite os fenômenos do inverno na natureza inanimada.
